高架橋wdj碗扣型多功能腳手架搭設(shè)滿堂支架施工方案承載計算

一、說明我標段此前已上報《現(xiàn)澆箱梁支架專項施工方案》（以下簡稱《方案》）里包含1.8m、2.0m、2.8m的支架設(shè)計方案，指揮部總師室要求2.0m、2.8m梁高的箱梁支架方案另外單獨上報。本此單獨上報2.8m箱梁的支架方案，該方案為《方案》和《XX公路橋主跨箱梁支架施工技術(shù)方案》的補充。地基處理頂托、底托、調(diào)節(jié)桿、剪刀撐的布置，以及施工方法、安全、文明均嚴格按照《方案》和指揮部下發(fā)的《現(xiàn)澆砼連續(xù)箱梁門式鋼管、滿堂高支撐設(shè)計、施工指導意見》（以下簡稱《指導意見》）施工，在此不再贅述。二、工程概況XX樞紐主線高架橋左幅第六聯(lián)（35+70+41+24.5m）、右幅第七聯(lián)（33+70.3+35m）。箱梁設(shè)計高2.8m，標準段面頂板寬24.85m，底板寬14.5m。左幅主跨2箱4室，右幅主跨3箱5室，單幅混凝土方量1470m3。詳見附圖《箱梁標準斷面圖》。三、方案綜述。計劃采用WDJ碗扣型多功能腳手架搭設(shè)滿堂支架施工。WDJ碗扣型多功能腳手架用獨創(chuàng)的帶齒碗扣接頭連接各種桿件，采用目前用量最多的扣件式鋼管腳手架Ф48×3.5mmA3焊接鋼管作主構(gòu)件，立桿和頂桿是在一定長度的鋼管上每隔0.60m安裝一套碗扣接頭制成，碗扣分上碗扣和下碗扣，下碗扣焊在鋼管上，上碗扣對應(yīng)地套在鋼管上，其銷槽對準焊在鋼管上的限位銷即能上、下滑動。橫桿是在鋼管兩端焊接橫桿接頭制成。連接時，只需將橫桿接頭插入下碗扣內(nèi)，將上碗扣沿限位銷扣下，并順時針旋轉(zhuǎn)，靠上碗扣螺旋面使之與限位銷頂緊，從而將橫桿和立桿牢固地連在一起，形成框架結(jié)構(gòu)。每個下碗扣內(nèi)可同時裝4個橫桿接頭，位置任意。與其它類型腳手架相比還具有以下優(yōu)點：1.多功能。能根據(jù)工具施工要求，組成不同組架尺寸、形狀和承載能力的單、雙排腳手架，支撐架，支撐柱，物料提升架，爬升腳手架，懸挑架等多種功能的施工裝備。也可用于搭設(shè)施工棚、料棚、燈塔等構(gòu)筑物。2.高功效。該腳手架常用桿件中最長為3130mm，重17.07kg。橫桿與立桿連接的全套動作只需6s，接頭拼拆速度比常規(guī)快5倍以上，拼拆快速省力，工人用一把鐵錘即可完成全部作業(yè)，完全避免了螺栓作業(yè)。3.承載力大。立桿連接是同軸心承插，橫桿同立桿靠碗扣接頭連接，各桿件軸心線交于一點，節(jié)點在框架平面內(nèi)，接頭具有可靠的抗彎、抗剪、抗扭力學性能，因此，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固可靠，承載力大。4.安全可靠。接頭設(shè)計時，考慮到上碗扣螺旋摩擦力和自重力作用，使接頭具有可靠的自鎖能力。作用于橫桿上的荷載通過下碗扣傳遞給立桿，下碗扣具有很強的抗剪能力（最大為199kN），上碗扣既使沒被壓緊，橫桿接頭也不致脫出而造成事故。同時配備有安全網(wǎng)支架、間橫桿、腳手板、擋腳板、架梯、挑梁、連墻撐桿配件，使用安全可靠。5.加工容易。主構(gòu)件用Ф48×3.5mmA3焊接鋼管，制造工藝簡單，成本適中，可直接兌現(xiàn)有扣件式腳手架進行加工改造，不需要復雜的加工設(shè)備。6.不丟失。該腳手架無零散易丟失扣件，把構(gòu)件丟失減少到最小程度。7.維修少。該腳手架構(gòu)件消除了螺栓連接，構(gòu)件經(jīng)碰耐磕，一般銹蝕不影響拼拆作業(yè)，不需特殊養(yǎng)護、維修。8.管理方便。構(gòu)件系列標準化，構(gòu)件外表涂以桔黃色，美觀大方，構(gòu)件堆放整齊，便于現(xiàn)場材料管理，滿足文明施工要求。9.易運輸。該腳手架最長構(gòu)件3130mm，最重構(gòu)件40.53kg，便于搬運和運輸。四、關(guān)于碗扣式支架穩(wěn)定承載計算問題及構(gòu)配件組成1、關(guān)于碗扣支架穩(wěn)定承載的計算問題由基本單元“碗扣桿件”組成的碗扣式腳手架屬于節(jié)點約束性能較為復雜的多層多跨空間結(jié)構(gòu)，但組成腳手架的基本單元“桿件”屬于單根鋼管構(gòu)件，且該桿件以受軸心壓力為主，故可將對腳手架的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定計算簡化成單根桿件在其軸向上的剛度、強度及穩(wěn)定性計算。2碗扣式支架穩(wěn)定承載力的計算單根立桿的穩(wěn)定承載設(shè)計值Nd=φ.A.fφ-軸心受壓桿件穩(wěn)定系數(shù)，由λ=h0/I查表得Φ48壁厚3.5m的鋼管其回轉(zhuǎn)半徑為i=1.58cmA—單根立桿毛截面積A=A0=3.14[（48/2）2-（41/2）2]=489mm2f—材料強設(shè)計值取f=205N/mm2h0=實際長度×系數(shù)，計算長度系數(shù)見下表D=4.8cm（外徑）,d=4.1（內(nèi)徑）cm，壁厚＝3.5mm構(gòu)件情況兩端鉸接一端固定，一端自由一端固定，一端鉸接兩端固結(jié)系數(shù)1.02.00.70.5h0=h+2a=1.2+0.3×2＝1.80mλ=h0/I=1800/15.8=114查表得φ=0.489故Nd=φ.A.f=0.489×489×205=49.02KN則碗扣式支架單桿穩(wěn)定承載能力為49.02KN3、碗扣式支架基本規(guī)格表DWJ碗扣式腳腳手架構(gòu)配配件名稱

NAME規(guī)格(mm)

Speecicaationn單重(kg)

NettWeigght名稱

NAME規(guī)格(mm)

Speecicaationn單重(KG)

NettWeigght名稱

NAME規(guī)格(mm)

Speecicaationn單重(kg)

NettWeigght立桿?48×35××300016.5橫桿?48×35××23529.7頂托T38×7800×1607.35?48×35××240013.70?48×35××17527.50?48×35××180010.70?48×35××11525.10底座T38×7800×14007.85?48×35××12007.20?48×35××8523.50?48×35××9005.60?48×35××5522.70支承調(diào)節(jié)4、支架應(yīng)用實例五、碗扣式滿堂支架構(gòu)架方案（一）、構(gòu)架布置詳見《碗扣式支架布置圖》。1、上部結(jié)構(gòu)荷載分析：支架基礎(chǔ)達到強度后，在其上搭設(shè)碗扣式多功能腳手架；根據(jù)箱梁底板及翼板處荷載大小的不同，通過計算，肋板處按60×60cm布置，其余按照60×90cm或60×120cm布置,順橋間距為60cm，底板加厚區(qū)間距調(diào)整為60cm、30cm交叉布置。翼板及橫梁部位不再演算。2、掃地桿、封口桿、調(diào)節(jié)桿、剪刀撐均嚴格按照《指導意見》布置。六、支架承載能力校驗（一）、支架整體承載力計算2.8m箱梁左幅（腹板范圍部分縱向荷載）1、箱梁鋼筋混凝土重量2、側(cè)模板（鋼模）重量3、芯模重量4、底模重量10#槽鋼10*12橫木竹膠板5、門式支架重量6、人群及機具設(shè)備重量7、混凝土振搗產(chǎn)生的荷載總荷載梁長0.6m范圍內(nèi)支架允許承載力：梁長0.6m范圍總荷載：2.8m箱梁右幅（腹板范圍部分縱向荷載）1、箱梁鋼筋混凝土重量2、側(cè)模板（鋼模）重量3、芯模重量4、底模重量10#槽鋼10*12橫木竹膠板5、門式支架重量6、人群及機具設(shè)備重量7、混凝土振搗產(chǎn)生的荷載總荷載梁長0.6m范圍內(nèi)支架允許承載力：梁長0.6m范圍總荷載：（二）支架局部承載力計算將箱梁斷面按肋板、底板分為不同的區(qū)域，再分別計算分段截面積，最終得出分段箱梁自重荷載。詳見《2.8m箱梁分段荷載計算圖》。結(jié)合分段荷載，采用MIDAS軟件對底板工字鋼進行建模分析，可以得出每一個頂托的受力情況。左幅分析計算如下：左幅箱梁工字鋼模型圖左幅箱梁頂托反力圖由上圖可知，頂托最大反力為25.15kN<49.02kN。左幅箱梁工字鋼應(yīng)力圖由上圖可知，工字鋼最大應(yīng)力為33MPa<140MPa。右幅分析計算如下：右幅箱梁工字鋼模型圖右幅箱梁頂托反力圖由上圖可知，頂托最大反力為28.3kN<49.02kN。右幅箱梁工字鋼應(yīng)力圖由上圖可知，工工字鋼最大大應(yīng)力為32.88MPa<<140MPa。（三）、面板、枋枋木局部承承載能力校校驗1、面板最大砼面積：AA=3.225（右幅幅底板40cm段邊腹板板）每延米荷載：33.25××26=884.5KKN/m，因該部部分梁底寬寬